Обеспечение эффективности автоматизированной системы управления температурным режимом производственных зданий

• Автор: Соколова, Светлана Станиславовна
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 172 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.
1. Современное состояние проблемы обеспечения эффективности автоматизированных систем управления температурным режимом производственных зданий.
1.1. Автоматизированная система водяного отопления производственных зданий как объект исследования
1.2. Режим работы и факторы, влияющие на эффективность и надежность системы отопления производственных помещений.

1.3. Управление параметрами системы как способ повышения эффективности.

1.4. Методы оценки надежности, постановка задачи исследования

1.5. Выводы

2. Математическое моделирование системы водяного отопления.

2.1. Модель системы водяного отопления как объекта управления

2.1.1. Анализ процессов в отопительном приборе системы

водяного отопления.
2.1.2. Анализ переходных процессов и установившегося режима в последовательности отопительных приборов
2.1.3. Анализ процессов конвективного теплообмена при
движении теплоносителя в системе водяного отопления
2.1.4. Анализ системы водяного отопления как инерционного объекта
2.2. Влияние изменения параметров теплоносителя на теплоотдачу системы водяного отопления
2.3. Влияние отклонения параметров элементов на надежность системы водяного отопления
2.4. Выводы
й 3. Анализ надежности автоматизированной системы управления
температурным режимом производственных зданий
3.1. Внезапные отказы элементов системы водяного отопления.
3.2. Математическая модель отказов как системы с восстановлением элементов
3.3. Выводы.
4. Экспериментальные исследования
4.1. Цель и задачи исследования.
Ф 4.2. Объект исследования.
4.2.1. Состав потребителей тепловой энергии объектов ТулГУ от котельной квартала 5
4.2.2. Характеристика котельной и потребителя.
4.3. Методика проведения энергоаудита системы водяного отопления.
4.3.1. Приборные средства измерения.
4.3.2. Методика проведения инструментальных замеров.
4.3.3. Проведение энргоаудита на объектах ТулГУ.
4.4. Состав элементов автоматизированного теплового пункта
4.5. Анализ работы автоматизированного пункта в течение
отопительного сезона ноябрьмарт .
4.6. Имитационное моделирование отказов в системе водяного отопления.
4.6.1. Программа оценки надежности системы отопления
4.6.2. Инструкция пользователя
4.7. Выводы.
Заключение
Библиографический список
Приложение 1
Приложение 2.
Актуальность


В работе рассматривается АТП, предназначенный для установки в зданиях производственного назначения для регулирования отпуска тепла в ПП (рис. В процессе эксплуатации система отопления может реагировать на различные возмущающие воздействия со стороны окружающей среды, определяющие теплопотребность отдельных помещений здания. К таким воздействиям могут быть отнесены переменный тепловой баланс помещений, зависящий от метеорологических условий, а также особенности теплообмена помещений в нестационарных условиях, среди них: изменение температуры наружного воздуха вя, изменение скорости ветра V, изменение бытовых или технологических теплопоступлений от присутствующих источников выделения тепла. Рис. Теплоноситель ТН может перемещаться по наружным и внутренним теплопроводам ТП. Характер возмущающих воздействий окружающей среды на систему при перемещении теплоносителя по наружным трубопроводам, степень их влияния на его параметры во многом зависят от вопросов, связанных со способом их прокладки (канальный или бесканальный), качества грунтов, глубины заложения, лежащих в плоскости теплоснабжения систем отопления, в работе не рассматриваются. Теплопроводы ТП расположены внутри здания, разветвлены и проложены в помещениях различного назначения. На рис. Циркулирующая вода, нагретая в ТИ до температуры веУ охлаждается в теплопроводах ТП и отопительных приборах ОП до температуры в0 и возвращается в тепловой центр, где расположен ТИ для последующего нагревания до температуры в,. Возмущающие воздействия окружающей среды -V и т. ТН. Ш™. Рис. Работа системы направлена на поддержание значения в, в пределах требований //, однако возмущающие воздействия со стороны окружающей среды и со стороны источников внутренних теплопоступлений (ИВТ) влияют на функционирование системы. Снижение вн и увеличение скорости ветра V влияют на теплоустойчивость ограждающих конструкций, интенсивные тепловыделения со стороны присутствующих людей и оборудования 0^,, могут понизить уровень комфортности при различной степени тяжести работ в помещении. Для этого в контур системы отопления встраивается УУ, которое через изменение параметров ТН соответствующим образом влияет на теплоотдачу ОП. Сведение теплового баланса (рис. Олыо и теплопотерь дпт. Разность между этими величинами определяет теплопогребность здания С™«, или дефицит теплоты и, следовательно, тепловую мощность отопительной системы N для компенсации теплонедостатка, который обеспечивается теплопередачей СВО здания Оот в помещения. Рис. Основными составляющими теплового баланса помещений являются: теплопотери или теплопоступления через ограждающие конструкции (стены, покрытия, перекрытия и т. Характер изменения этих составляющих теплового баланса в течение отопительного периода различен. Он различен также для зданий, оборудованных различными системами вентиляции, и зависит от местных метеорологических условий. Существенным фактором при этом является неодинаковый характер переменной теплопотребности для помещений, расположенных на разных этажах многоэтажных зданий, оборудованных естественной вытяжной вентиляцией. Это связано с тем, что в нижних этажах зданий максимальное количество инфильтруюшегося наружного воздуха, как правило, наблюдается в период самых низких наружных температур и существенно уменьшается при более высоких температурах (в переходный период года). В верхних этажах зданий, напротив, количество инфильтруюшегося воздуха возрастает в переходный период. Характер переменной теплопотребности различных помещений здания зависит и от других причин: солнечной радиации, расположения здания по отношению к ветру, работы вентиляции и пр. Теплопотери через внутренние и наружные ограждающие конструкции вследствие постоянства коэффициента теплопередачи можно считать изменяющимся пропорционально разности температуры внутреннего и наружного воздуха (в, -0Н). Характер изменения теплопотерь засчет воздухообмена сложнее и, помимо указанной разности температур, зависит также от расхода наружного воздуха Он, разности давлений воздуха снаружи Рч и внутри помещений Рв , этажности здания м,.